远端缺血后适应在缺血性脑卒中的研究进展

周丽枝 胡 云 周礼鑫 童 理 杨剑文

急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke,AIS)是世界范围人口死亡和功能障碍的重要原因之一，严重威胁人类的健康和正常生活。目前最主要的治疗方式是静脉溶栓治疗，但由于治疗时间窗的限制(<4.5h)，只有部分患者符合治疗适应症，且溶栓治疗会增加脑出血的风险[1]。另外，有研究表明，脑缺血/再灌注损伤会导致脑组织损伤的进一步加重[2]。因此，寻找创新的方法来减少脑组织的缺血/再灌注损伤和改善临床预后十分重要。

远端缺血后适应(remote ischemic postconditioning，RIPostC)是指通过远端的组织或器官实施非致死性的缺血/再灌注干预，从而减轻重要器官的缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤。大量研究表明，RIPostC有抑制炎性反应、保护血-脑脊液屏障、改善脑循环、减少脑梗死体积等神经保护作用[3,4]。因此，深入探讨远端缺血后适应在急性缺血性脑卒中的潜在作用和神经保护机制，可为急性缺血性脑卒中的治疗提供新的依据及策略。

一、远端缺血后适应概念的发展与演变

1986年，Murry等[5]提出缺血预处理的概念，缺血预处理(ischemic preconditioning，IP)指在组织或器官发生缺血损伤前，予以短周期的缺血/再灌注干预，从而保护减轻组织或器官的I/R损伤。在犬的缺血模型中，他们证实缺血预处理启动心脏保护作用，并使心肌对缺血损伤具有抵抗性。但由于难以预测缺血事件的发生时间，这使得缺血预处理的临床意义受限。2003年，Zhao等[6]提出缺血后适应(ischemic postconditioning，IPostC)，指组织或器官发生缺血后,予以短周期的缺血/再灌注处理，从而减轻组织或器官的I/R损伤。而后，在2006年Zhao等[7]将缺血后适应进行脑保护研究，并证实IPostC通过减少细胞凋亡和自由基产物实现神经保护作用。但由于IPostC触发脑保护的前提条件是引发脑组织的另一次缺血事件，这可能对缺血、缺氧敏感的脑组织造成不可逆的损害，因此IPostC临床应用的可行性及安全性较低。

RIPostC是指通过远端的组织或器官实施非致死性的缺血/再灌注干预，以此减轻重要器官的I/R损伤[8]。2005年Kerendi[9]等在鼠心肌缺血模型中，通过对肾动脉予以反复的缺血/再灌注干预，证明RIPostC对I/R损伤的保护意义。在后续的研究中，Zong等[10]研究发现，RIPostC通过抑制HIF-1的过表达来抑制炎性反应，从而减少脑I/R损伤。Li等[11]研究证明，RIPostC通过抑制细胞凋亡实现神经保护作用。Landman等[12]对AIS患者予以RIPostC干预，通过观察梗死面积和临床预后，证实RIPostC临床应用的有效性及安全性。

二、远端缺血后适应的分类

RIPostC可根据干预的时间分为快速远端缺血后适应和延迟远端缺血后适应。快速远端缺血后适应在I/R后几秒钟至几分钟进行干预，而延迟远端缺血后适应在I/R后几小时或2天后开始干预[13]。

2009年Ren等[14]在永久性大脑中动脉闭塞和30min双侧颈总动脉闭塞模型中，对左股动脉即刻行RIPostC干预，证实快速RIPostC对AIS具有明确的保护意义。2012年Sun等[15]在实验中，以大鼠大脑中动脉闭塞90min，再灌注72h为模型，在再灌注3h和6h对双侧股动脉行延迟性RIPostC处理，结果显示，再灌注后6h的延迟性RIPostC比在3h有更好的神经保护作用。目前远端缺血后适应并无统一的实施方案。因此，标准化远隔缺血后适应的干预方式(包括周期数、每个周期的缺血和再灌注持续时间、缺血间隔时间)，可能是将其从临床前研究转化为临床应用的关键点。

三、远端缺血后适应的机制假说

1.体液假说:在心血管方面的研究中，笔者发现存在保护性因子从条件部位通过血管传递并转运至目标器官，从而引起心脏内源性保护作用[16]。而后在RIPostC与AIS的研究中体液因素也得到证实，其中NO合酶(NOS)是重要的介导物质。Pignataro等[17]研究证实，RIPostC可上调大鼠中枢神经系统神经元NOS的表达，当抑制神经元NOS的表达或阻断神经节的传递都可阻止RIPostC诱导的神经保护，这表明体液机制与神经机制都参与其中。另外，Hess等[18]研究发现，RIPostC可诱导亚硝酸盐增多，然后亚硝酸盐可通过血液循环由外周转运至大脑，并在I/R损伤区域还原为NO，最终NO介导缺氧性血管舒张从而改善脑血流量。

2.神经假说：2009年，Ren等[14]在缺血性脑卒中模型中，通过注射辣椒素(一种传入神经阻滞剂)消除肢体RIPostC的保护作用，证实RIPostC是通过调节神经活动来阻断I/R损伤。2012年，Sun等[19]研究发现，迷走神经局部电刺激(electric stimulation,ES)可减少大鼠脑梗死体积。以此为基础，2015年Xiao等[20]通过神经切除术阻断ES的保护作用，证实ES作用中有传入神经的信号传递机制。然后将RIPostC联合ES的组和各自单独组进行比较，发现联合组并不能增强神经保护作用，这说明RIPostC和ES一样都可通过神经传导机制介导脑保护作用。进一步的研究中，Wang等[21]通过蛋白质印迹和免疫荧光染色的方式评估神经突触发生，结果显示SYN1、PSD95和GAP43表达增加，这说明RIPostC可能通过促进突触形成实现神经保护意义。

3.免疫假说：2009年，Hug等[22]研究发现，AIS可诱导的外周免疫抑制综合征的发生，包括淋巴细胞减少，T辅助细胞损伤和单核细胞功能障碍。后来，Liu等[23]在局灶性缺血小鼠模型中，通过分析免疫细胞群以及炎性细胞因子，结果表明RIPostC显著抑制脾脏和淋巴结的CD4+T细胞、血液和淋巴结的CD8+T细胞以及脾脏中自然杀伤性T细胞的降低，并抑制梗死脑组织IL-4水平的升高，这证实RIPostC可通过调节中枢及外周免疫实现脑保护作用。

4.最终途径：2012年，Sun等[15]在局灶性脑I/R损伤大鼠模型中，实验发现使用开放剂二氮嗪可以保护脑组织I/R损伤，而使用ATP敏感的钾离子(KATP)阻滞剂5-羟基癸酸可以逆转RIPostC 的神经保护作用，这表明RIPostC可通过打开KATP通道减少I/R损伤。Huang等[24]在大鼠心跳骤停模型中，证实RIPostC通过PINK1/Parkin信号通路抑制线粒体过度激活，从而实现对模型大鼠神经功能的保护。因此笔者推测，RIPostC对脑的保护机制中可能存在一种最终途径。其中，RIPostC可开放KATP通道，阻止线粒体通透性转换孔的打开，维持正常线粒体功能，从而减少I/R损伤。

总的来说，目前关于远端缺血后适应在AIS中的神经保护机制是尚不明确的。因其复杂性、多因素性以及多种机制联合作用的缘故，需要更加完善的探索与研究。

四、远端缺血后适应的临床应用

基于临床前研究的理论依据，目前在临床研究中有许多关于RIPostC的报道，其中肢体短暂缺血-再灌注处理是最常用的干预方法。关于远端缺血后适应在急性缺血性脑卒中患者中的临床研究表明，RIPostC在AIS治疗中临床可行性强，安全性高，且具有神经保护作用(表1)。

表1 RIPostC在AIS患者中的临床研究

ET.血管内治疗

其中Zhao等[25]在一项Ⅰ期研究中，对急性前循环大血管闭塞并接受急性血管内治疗(endovascular treatment，ET)的患者实施RIPostC干预，结果显示，所纳入的20例患者没有出现严重不良事件，并且绝大部分的患者均完成干预周期。另外，统计分析颅内压、脑灌注压、平均动脉压、心率等指数在干预前、中、后均无明显变化。这说明RIPostC对急性前循环大血管闭塞并接受ET治疗的AIS患者临床可行性强、安全性高。An等[29]对64例接受静脉溶栓的AIS患者进行前瞻性、单中心、随机对照实验，符合纳入标准的患者被随机分为RIPC组(n=34)和对照组(n=34)，RIPC组患者在静脉溶栓后3h内开始首次干预，予以5轮RIPC干预周期，包括袖带自动充气(至180mmHg持续5min)和放气(持续3min)，此后住院期间每日2次干预周期，而对照组无上述干预。结果显示，在90天RIPC组患者良好恢复率(mRS 0～1分)优于对照组。这说明重复的RIPostC联合阿替普酶静脉溶栓治疗可明显促进AIS患者神经功能的恢复，并改善其临床预后。

综上所述，远端缺血后适应作为AIS的一种潜在治疗方式，其可行性、安全性及疗效性在临床前和临床实验中均已证实。目前RIPostC具体的分子机制尚不明确，另外关于干预方法、时间窗的研究也有所欠缺。未来的研究应多角度分析RIPostC的治疗作用，重点关注实施方案、机制等方面，从而实现远端缺血后适应的临床转化。